耳機定位和保持的制作方法
【專利摘要】一種用于入耳式耳機的定位和保持裝置。外支柱和內支柱在附接端相互附接而在另一端附接到耳機的主體。外支柱落在平面中。定位和保持裝置具有在外支柱的平面中在逆時針方向上向附接端施加力時比在外支柱的平面中在順時針方向上向附接端施加力時更大的剛度。定位和保持裝置與耳機關聯地將耳機定位于用戶的耳朵中并且將耳機保持于其位置。
【專利說明】耳機定位和保持
[0001]本申請是國際申請日為2011年2月14日、申請號為201110038828.2、發明名稱為“耳機定位和保持”的專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本說明書描述一種用于耳機的定位和保持裝置。
【發明內容】
[0003]在一個方面中，一種耳機包括用于從外部源無線地接收傳入音頻信號的電子器件模塊。電子器件模塊包括用于將聲音變換成傳出音頻信號的麥克風。電子器件模塊還包括用于無線地發送傳出音頻信號的電路。耳機還包括音頻模塊，音頻模塊包括用于將接收的音頻信號變換成聲能的聲學驅動器。耳機還包括耳內部分。耳內部分包括主體。主體包括尺度設定成和布置成配合于用戶的耳道入口以內的出口分段、用于向出口分段中的開口傳導來自音頻模塊的聲能的通道以及定位和保持裝置。定位和保持裝置至少包括外支柱和內支柱。外支柱和內支柱中的每個支柱在附接端附接到主體而在接合端相互附接。外支柱落在平面中。定位和保持裝置當在外支柱的平面中在一個旋轉方向上向末端施加力時比當在外支柱的平面中在相反旋轉方向上施加力時明顯更有剛度，兩個支柱之一在其既定位置接觸在外耳后部的對耳輪；接合端在對耳輪之下，主體的平坦部分接觸外耳，并且主體的部分在對耳屏之下。外支柱的平面可以相對于主體平面傾斜。當耳機插入于耳朵中并且主體在順時針方向上旋轉時，以下(I)接合端接觸耳輪的基部或者(2)接合端在對耳輪的耳甲艇區域中變成楔形或者(3)內支柱接觸耳輪的基部中的至少一個可以防止進一步順時針旋轉。當耳機就位時，可以施加與在外耳后部的對耳輪相抵推進外支柱的反作用力。主體可以包括出口分段和內分段，并且內分段可以包括比出口分段更硬的材料。出口分段可以包括硬度約為16邵氏A的材料，并且內分段可以包括約70邵氏A的材料。聲學模塊可以包括用于將聲波引向出口分段的管口。管口的特征可以在于在一個方向上測量的外徑。出口分段的特征可以在于在該方向上測量的直徑。管口的外徑可以小于出口分段的內徑。出口分段和管口可以大體上為橢圓形。出口分段的短軸可以約為4.80mm，并且管口的短軸可以約為4.05_。音頻模塊可以被定向成使得音頻模塊的部分在耳機就位時在用戶的耳朵的外耳中。當在與平面垂直的方向上施加力時的剛度可以小于0.01N/mm。
[0004]在另一方面中，一種耳機包括用于從外部源無線地接收傳入音頻信號的電子器件模塊。電子器件模塊包括用于將聲音變換成傳出音頻信號的麥克風。電子器件模塊還包括用于無線地發送傳出音頻信號的電路。耳機還包括音頻模塊，音頻模塊包括用于將接收的音頻信號變換成聲能的聲學驅動器。耳機還包括耳內部分。耳內部分包括主體，主體包括尺度設定成和布置成配合于用戶的耳道以內的耳道分段以及用于向用戶的耳道傳導來自音頻模塊的聲能的通道。外支柱可以落在平面中。定位和保持裝置可以當在外支柱的平面中在一個旋轉方向上向末端施加力時比當在外支柱的平面中在相反方向上施加力時明顯更有剛度。當在與外支柱的平面垂直的方向上施加力時的剛度可以小于當在外支柱的平面中在順時針或者逆時針方向上施加力時的剛度。當在與外支柱的平面垂直的方向上施加力時的剛度可以小于當在外支柱的平面中在順時針或者逆時針方向上施加力時的剛度的0.8倍。當在與外支柱的平面垂直的方向上施加力時的剛度可以小于0.01N/mm。
[0005]在另一方面中，一種耳機包括用于從外部源無線地接收傳入音頻信號的電子器件模塊。電子器件模塊包括用于將聲音變換成傳出音頻信號的麥克風。電子器件模塊還包括用于無線地發送傳出音頻信號的電路。耳機還包括音頻模塊，音頻模塊包括用于將接收的音頻信號變換成聲能的聲學驅動器。耳機還包括耳內部分，耳內部分包括主體。主體包括尺度設定成和布置成配合于用戶的耳道以內的出口分段、用于向出口分段中的開口傳導來自音頻模塊的聲能的通道以及包括內支柱和外支柱的定位裝置。內支柱和外支柱在附接端附接到主體而在接合端相互附接。定位裝置提供至少三個模式，用于防止耳機順時針旋轉通過旋轉位置。模式包括頂端接觸耳輪的基部、頂端在耳甲艇(cymba concha)區域中的對耳輪之下變成楔形以及內支柱接觸耳輪的基部。耳機還可以包括保持裝置。保持裝置可以包括內支柱和外支柱。內支柱和外支柱可以在附接端附接到主體而在接合端相互附接。當耳機在其既定位置時，可以與在外耳后部的對耳輪相抵推動外支柱，并且(I)頂端可以在對耳輪之下或者(2)主體和外支柱中的至少一個的部分可以在對耳屏之下或者(3)主體可以對接耳道中的至少一個狀態出現。
[0006]在另一方面中，一種耳機包括用于從外部源無線地接收傳入音頻信號的電子器件模塊。電子器件模塊包括用于將聲音變換成傳出音頻信號的麥克風。電子器件模塊還包括用于無線地發送傳出音頻信號的電路。耳機還包括音頻模塊，音頻模塊包括用于將接收的音頻信號變換成聲能的聲學驅動器。耳機還包括主體，主體包括尺度設定成和布置成配合于用戶的耳道中的出口分段。該主體還包括用于向出口分段中的開口傳導來自音頻模塊的聲能的通道。主體還包括保持裝置，保持裝置包括內支柱和外支柱。內支柱和外支柱可以在附接端附接到主體而在接合端相互附接。當耳機在其既定位置時，與在外耳后部的對耳輪相抵推動外支柱，主體對接耳道，并且(I)頂端在對耳輪之下或者(2)主體和外支柱中的至少一個的部分在對耳屏之下中的至少一個狀態出現。
[0007]在另一方面中，一種用于入耳式耳機的定位和保持裝置包括在附接端相互附接而在另一端附接到耳機主體的外支柱和內支柱。外支柱落在平面中。定位和保持裝置具有當在外支柱的平面中在逆時針方向上向附接端施加力時比當在外支柱的平面中在順時針方向上向附接端施加力時更大的剛度。當在逆時針方向上施加力時的剛度可以大于當在順時針方向上施加力時的剛度的三倍。當在與外支柱的平面垂直的方向上施加力時的剛度可以小于當在外支柱的平面中在順時針或者逆時針方向上施加力時的剛度。當在與外支柱的平面垂直的方向上施加力時的剛度可以小于當在外支柱的平面中在順時針或者逆時針方向上施加力時的剛度的0.8倍。當在與外支柱的平面垂直的方向上施加力時的剛度可以小于
0.01N/mm。
[0008]在另一方面中，一種用于入耳式耳機的定位裝置包括在附接端相互附接以形成頂端而在另一端附接到耳機主體的第一支柱和第二支柱。定位裝置提供至少三個模式，用于防止耳機順時針旋轉通過旋轉位置。模式包括頂端接觸耳輪的基部；頂端在耳甲艇區域中的對耳輪之下變成楔形；內支柱接觸耳輪的基部。
[0009]在另一方面中，一種入耳式耳機保持裝置包括內支柱和外支柱。內支柱和外支柱在附接端附接到主體而在接合端相互附接。當耳機在其既定位置時，與在外耳后部的對耳輪相抵推進外支柱，主體對接耳道；并且(I)頂端在對耳輪之下或者(2)主體和外支柱中的至少一個的部分在對耳屏之下中的至少一個狀態出現。
[0010]在另一方面中，一種用于入耳式耳機的定位和保持裝置包括在附接端相互附接而在第二端附接到耳機主體的內支柱和外支柱。內支柱和外支柱被布置成提供至少三個模式，用于防止耳機的順時針旋轉。模式包括頂端接觸耳輪的基部、頂端在對耳輪之下變成楔形以及內支柱接觸耳輪的基部。內支柱和外支柱還被布置成使得當耳機在其既定位置時，與在外耳后部的對耳輪相抵推動外支柱，主體對接耳道；并且(I)頂端在對耳輪之下或者
(2)主體和外支柱中的至少一個的部分在對耳屏之下中的至少一個狀態出現。
[0011]其它特征、目的和優點根據結合以下附圖閱讀時的下文具體描述將變得清楚，其中:
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是人耳的側視圖；
[0013]圖2示出了耳機的若干視圖；
[0014]圖3示出了耳機的部分的若干視圖；
[0015]圖4是耳機就位的人耳的視圖；
[0016]圖5是耳機的部分的等距視圖和橫截面視圖；
[0017]圖6是耳機的部分的圖解橫截面；
[0018]圖7A-圖7D示出了耳機的部分的視圖；
[0019]圖8是耳機的分解視圖；
[0020]圖9是耳機的部分的等距視圖和橫截面視圖；以及
[0021]圖10是耳機的主體在移開主體的部分時的等距視圖。
【具體實施方式】
[0022]圖1示出了出于標識本申請中所用術語這一目的的人耳和笛卡爾坐標系。在下文描述中，“向前”或者“前部”將指代沿著X軸的+方向，“向后”或者“后部”將指代沿著X軸的-方向；“上面”或者“向上”將指代Y軸的+方向，“下面”或者“向下”將指代沿著Y軸的-方向；“在......之上”和“向外”將指代沿著Z軸的+方向(離開紙面)，而
“在......之后”或者“在......之下”或者“向內”將紙袋沿著Z軸的-方向(進入紙面)。
[0023]后文描述將例如針對配合于右耳中的耳機。對于配合于左耳中的耳機，一些定義或者“ + ”和方向可以相反，而“順時針”和“逆時針”可以意味著在相對于以下描述中所指耳朵或者其它元件的不同方向上的旋轉。一些耳朵具有圖1中未示出的附加特征。一些耳朵缺乏圖1中所示一些特征。一些特征可以比圖1中所示更明顯或者不如圖1中所示明顯。
[0024]圖2示出了入耳式耳機10的若干視圖。耳機10包括主體12、可以機械地耦合到可選電子器件模塊16的聲學驅動器模塊14。主體12可以具有配合到耳道中的出口分段
15。下文將標識其它標號。耳機可以是無線的，也就是說、可以不用將耳機機械或者電耦合到任何其它設備的接線或者線纜。耳機10的一些元件可以在一些視圖中不可見。
[0025]可選電子器件模塊16可以在電子器件模塊16的一端11包括麥克風。可選電子器件模塊16也可以包括用于無線地接收輻射的電子信號的電子電路；用于向聲學驅動器發送音頻信號并且控制聲學驅動器的操作的電子電路；電池；以及其它電路。電子器件模塊可以封入于具有平坦壁的基本上箱形的殼中。
[0026]希望將入耳式耳機10放入耳朵中使得將其恰當地定向、使得其穩定(也就是說，它留在耳朵中)并且使得其令人舒適。恰當定向可以包括對主體進行定位，從而使得電子器件模塊如果存在則被定向成使得麥克風指向用戶的嘴部并且使得電子器件模塊16的平坦表面定位于用戶頭部的一側附近或者與該側相抵定位以防止耳機的過分運動。電子器件模塊16 (如果存在)和耳機的可能無線特性使耳機的定向和穩定性比在具有接線或者線纜而無電子器件模塊的耳機中更復雜。接線往往對耳機進行定向使得接線或者線纜下垂，因而不存在接線或者線纜使恰當定向更難以實現。如果電子器件模塊不存在，則恰當定向可以包括對主體進行定向使得出口分段15相對于耳道來恰當地定向。電子器件模塊16相對于耳機的其它部件往往沉重，使得它往往使質心(在該質心處耳機與用戶的頭部之間的無接觸)外移，使得耳機往往沿著Y軸下移并且圍繞Z軸和X軸旋轉。
[0027]圖3示出了主體12的若干視圖。主體12包括用于向耳道傳導聲學驅動器模塊中的聲學驅動器福射的聲波的通道18。主體12具有基本上在一端與外耳相抵擱放的基本上平坦表面13。定位和保持裝置20從主體12延伸，該裝置與主體12 —起保持耳機就位而不使用可能不穩定(往往從耳朵掉出)、令人不適(因為它們與耳朵相抵按壓)或者配合不良(因為它們與耳朵不符)的耳鉤或者所謂“點按鎖定(click lock)”頂端。定位和保持裝置20包括從主體延伸的至少一個外支柱22和內支柱24。其它實現方式可以具有虛線中所示附加支柱、比如支柱23。兩個支柱中的各支柱分別在一端26和28連接到主體。彎曲外支柱以大體地遵循在外耳后部的對耳輪曲線。各支柱的第二端接合于點30。接合的內支柱和外支柱可以通過點30向定位和保持裝置最頂端35延伸。在一種實現方式中，定位和保持裝置20由16個邵氏A硬度的硅樹脂制成。外支柱22落在平面中。
[0028]定位和保持裝置在如箭頭37所示逆時針方向上(圍繞Z軸)向最頂端35施加力時比在圍繞Z軸在如箭頭39所示順時針方向上向最頂端35施加力時明顯更有剛度(順應性更低)。可以通過兩個支柱22和24的幾何形狀、兩個支柱22和24的材料并且通過向支柱22和24中的一個或者兩個預加應力或者幾何形狀、材料和預加應力的組合來獲得順應性差異。還可以通過向支柱22和24添加更多支柱來控制順應性。定位和保持裝置在沿著Z軸向最頂端施加力時(箭頭33所示)比在圍繞Z軸施加力時(箭頭37和39所示)明顯更順應。
[0029]在一種測量中，通過保持主體12靜止、在-X方向上沿著X軸向最頂端35施加力并且測量在-X方向上的移位來近似在逆時針方向(箭頭37所示)施加力時的剛度；通過保持主體12靜止并且在-Y方向上沿著Y軸拉動最頂端35來近似在順時針方向(箭頭39所示)上施加力時的剛度。根據主體12以及定位和保持裝置20的尺寸，在逆時針方向上的剛度范圍從0.03N/mm(牛頓每毫米)到0.06N/mm。還根據主體12以及定位和保持裝置20的尺寸，在順時針方向上的剛度范圍從0.010N/mm到0.016N/mm。對于等尺寸的主體以及定位和保持裝置，在逆時針方向上的剛度范圍從在順時針方向上的剛度的3.0倍到4.3倍。在一種測量中，沿著Z軸施加力。根據主體12以及定位和保持裝置20的尺寸，剛度范圍從0.005N/mm到0.008N/mm ;典型剛度范圍可以是0.001N/mm到0.01N/mm。對于等尺寸的主體以及定位和保持裝置，在沿著Z軸施加力時的剛度范圍為從在逆時針方向上施加力時的剛度的0.43到0.80倍。
[0030]現在參照圖4，為了將耳機放入耳朵中，主體被放入耳朵中并且向內輕推而且優選地如箭頭43所示逆時針旋轉。將主體推入耳朵中使主體12和外支柱22就位于對耳屏下面并且使支柱12的出口分段15進入耳道。逆時針恰當地旋轉主體在Z方向上對外支柱22進行定向以便進行后續步驟。
[0031]然后如箭頭41所示順時針旋轉主體直至出現不能進一步旋轉主體的情況。這些情況可以包括:最頂端35可能接觸耳輪的基部；支柱24可能接觸耳輪的基部；或者最頂端25可能在耳甲艇區域中的對耳輪之后變成楔形。盡管定位和保持裝置提供所有三種情況(下文稱為“模式”)，但是并非所有三種情況對于所有用戶都將發生，而是至少一個模式對于多數用戶將發生。出現哪種情況依賴于用戶的耳朵尺寸和幾何形狀。
[0032]提供用于對耳機進行定位的多個模式是有利的，因為不是每一個定位模式對于所有耳朵都工作良好。提供多個定位模式使得定位系統更可能對廣泛多種耳朵尺寸和幾何形狀都工作良好。
[0033]順時針旋轉主體12也使最頂端和外支柱對接耳甲艇區域并且位于對耳輪之下。當主體以及定位和保持裝置20就位時，定位和保持裝置和/或主體以若干方式中的至少兩種方式接觸多數人的耳朵并且對于許多人為以若干方式中的更多方式接觸多數人的耳朵:外支柱22與在外耳后部的對耳輪接觸的長度40 ;定位和保持裝置20的最頂端35在對耳輪42下面；外支柱22或者主體12或者二者的部分在對耳屏44下面；并且主體12在耳屏之下在入口處接觸耳道。兩個或者更多接觸點保持耳機就位從而提供更大穩定性。力的分布以及主體和外支柱與耳朵接觸的部分的順應性減小對耳朵的壓力從而提供舒適性。
[0034]再次參照圖2的視圖E以及圖3的視圖B、視圖C和視圖D，主體12可以具有與外耳相抵的略微彎曲表面13。略彎曲表面可以排列的外圍是平面、下文稱之為主體平面。在一種實現方式中，如線97(支柱22的中心線)和線99(與主體平面平行)所示，定位和保持裝置20的外支柱22在Y-Z平面上的投影可以相對于主體平面13與Y-Z平面的交線成角度。在就位時，主體平面13與X-Y平面基本上平行。換而言之，外支柱22略微向外成角度。
[0035]定位和保持裝置20的成角度具有若干特性。無論耳朵尺寸和幾何形狀的變化如何，該裝置實現最頂端仍將位于對耳輪下面的更大可能性。向外傾斜與耳朵更好地相符。定位和保持裝置向內偏置，相比于在向內方向上阻止移動的力，這使得有更多的力在向外方向上阻止移動。這些特性相對于如下耳機提供在舒適性、配合性和穩定性上的明顯提高，這些耳機具有相對于與外耳接觸的表面的平面未成角度的定位和保持裝置。
[0036]如果定位和保持裝置的成角度未使最頂端位于對耳輪之后，則最頂端在Z方向上的順應性允許用戶向內按壓最頂端使得它確實位于對耳輪之后。
[0037]無論耳朵尺寸和幾何形狀的差異如何，提供防止主體過度旋轉的特征實現了仍對于不同用戶相對統一的定向。這是有利的，因為耳機的恰當和統一定向實現麥克風到用戶嘴部的恰當和統一定向。
[0038]圖5示出了主體12以及定位和保持裝置20的沿著線A-A取得的橫截面。橫截面是橢圓形或者“跑道”形，其中在與Z軸基本上平行的方向Z’上的尺度是在與X軸基本上平行的方向X’上的尺度的2.0到1.0倍、優選地更接近1.0到2.0倍并且在一個示例中是在X’方向上的尺度的1.15倍。在一些示例中，在Z’方向上的尺度可以低至在X’方向上的尺度的0.8倍。橫截面允許外支柱的更多表面接觸在外耳后部的對耳輪從而提供更佳的穩定性和舒適性。此外，在支柱與耳朵接觸的部分中無拐角或者銳邊，這消除了不適感的原因。
[0039]如圖2的視圖B和視圖E中最佳所示，聲學驅動器模塊相對于主體12的平面向內和向前傾斜。向內傾斜相對于與定位和保持裝置20或者電子器件模塊12或者二者基本上平行的聲學驅動器模塊偏移重心。與向內傾斜組合的向前傾斜允許聲學驅動器模塊更多配合于耳朵的外耳以內從而增加耳機的穩定性。
[0040]圖6示出了聲學驅動器模塊14和主體12的圖解橫截面。耳機10的第一區域102在聲學驅動器116的任一例上包括分別由殼113和115限定的后室112和前室114。在一些示例中，使用15_標稱直徑的驅動器。管口 126經過主體12從前室114向通向耳道的入口中延伸并且在一些實施例中向耳道中延伸并且可以結束于可選聲阻元件118。在一些示例中，可選聲阻元件118位于管口 126內而不是如圖所示位于末端。聲阻元件(如果存在的話)消散一定比例的、對其發生沖擊或者通過其的聲能。在一些示例中，前室114包括恒壓(PEQ)孔120。PEQ孔120服務于減輕當耳機10插入耳朵中時可以在耳道12與前室114內建立的氣壓。后室112由殼113密封于聲學驅動器116的后側周圍。在一些示例中，后室112包括抗性元件如端口(也稱為質量端口 ) 122和也可以形成為端口 124的阻性元件。美國專利6，831，984描述了在頭戴式受話器設備中使用并聯抗性和阻性端口并且通過整體引用結合于此。雖然端口常稱為抗性或者阻性，但是在實踐中任何端口將具有抗性和阻性這兩種效果。用來描述給定端口的術語表明以哪種效果為主。在圖6的示例中，抗性端口由殼113中的空間限定。抗性端口如端口 122例如是管形開口，在該開口中可以另外是密封的聲學室，在這一情況下為后室112。阻性端口如端口 124例如是在提供聲阻的材料覆蓋的聲學室的壁(比如接線或者纖維濾網)中的小開口，該開口允許一些空氣和聲能通過室的壁。質量端口 122和抗性端口 124將后腔112與周圍環境聲學耦合。示意地示出了質量端口 122和阻性端口 124。下文將在圖中示出質量端口 122和阻性端口 124的實際位置并且將在說明書中指定尺寸。類似地，下文將示出恒壓孔120的實際位置和尺寸并且在說明書中指定尺寸。
[0041]主體12、腔112和114、驅動器116、阻尼器118、孔120以及端口 122和124中的每一個具有可能對耳機10的性能有影響的聲學性質。可以調節這些性質以實現用于耳機的期望頻率響應。附加元件如有源或者無源均衡電路也可以用來調節頻率響應。
[0042]為了增加低頻響應和靈敏度，管口 126可以向耳道中延伸前腔112從而有助于在主體12與耳道之間形成密封。密封前腔114到耳道減小低頻截止，用包括端口 122和124的小腔112包圍換能器116的后部也一樣。管口 126與襯墊的下部110—起向耳道而不是僅擱放于外耳中的耳機提供更佳密封以及與個別用戶的耳朵的更一致耦合。襯墊的錐形形狀和柔韌性允許它在多種形狀和尺寸的耳朵中形成密封。在一些示例中，后室112具有
0.26cm3的體積,該體積包括驅動器116的體積。將驅動器排除在外,后室112具有0.05cm3的體積。
[0043]抗性端口 122與后室體積一起共振。在一些示例中，它具有范圍為約0.5mm到
2.0mm(例如1.2mm)的直徑和范圍為約0.8mm到10.0mm(例如2.5mm)的長度。在一些實施例中，抗性端口被調諧為在耳機的低頻截止周圍與腔體積共振。在一些實施例中，低頻截止約為10Hz (則可以根據耳朵幾何形狀隨個人變化)。在一些示例中，抗性端口 122和阻性端口 124并聯提供聲抗和聲阻，這意味著它們各自獨立地將后室112耦合到自由空間。相比之下，可以例如通過在抗性端口的管以內放置阻性元件(比如接線網格濾網)來在單個路徑中串聯提供抗性和阻性。在一些示例中，并聯阻性端口由例如可從Cleveland，OH的Cleveland Wire獲得的70x800荷蘭斜紋線布覆蓋。具體化為并聯抗性端口和阻性端口的并聯抗性和阻性元件與使用串聯抗性和阻性元件的一個實施例相比提供增加的低頻響應。并聯阻性未明顯衰減低頻輸出而串聯阻性卻這樣。使用具有并聯端口的小后腔允許耳機具有低頻輸出和在低頻與高頻輸出之間的期望平衡。
[0044]PEQ孔120的位置使得它在使用時將不受阻。例如PEQ孔120不位于主體12與耳朵直接接觸的部分中而是在前室114中遠離耳朵。孔的主要目的在于避免當耳機10插入于用戶的耳朵中時的過壓情況。此外，孔可以用來提供與可能存在的其它泄漏并行作用的固定數量的泄漏。這有助于標準化不同個人的響應。在一些示例中，PEQ孔120具有約
0.50mm的直徑。根據比如前室114的體積和耳機的期望頻率響應這樣的因素可以使用其它尺寸。添加PEQ孔實現在低頻輸出的一些損耗與更為可重復的總性能之間的折衷。
[0045]主體12被設計成將耳機的聲學元件令人舒適地耦合到佩戴者的耳朵的物理結構。如圖7A-7D中所示，主體12具有成形為與耳朵的耳屏和對耳屏接觸的上部802和如上文提到的成形為進入耳道12的下部110。在一些示例中，下部110被成形為配合于耳道12內、但是未向耳道12的肉體施加大量壓力。不依賴于下部110以提供耳機在耳朵中的留置，這允許它用最小壓力密封到耳道。在上部820中的空穴806接收耳機的聲學元件(未示出)，其中(圖6的)管口 126向下部110中的空穴808中延伸。在一些示例中，主體12可從耳機10移開，例如主體12由具有不同硬度的材料(如區域810和812所示)形成。外區域810由軟材料(例如具有16邵氏A硬度的材料)形成，該材料由于其軟度而提供良好舒適性。用于這一分段的典型硬度范圍從2邵氏A到30邵氏A。內區域812由更硬材料(例如具有70邵氏A硬度的材料)形成。這一分段提供為了保持襯墊就位而需要的剛度。用于這一分段的典型硬度范圍從30邵氏A到90邵氏A。在一些示例中，內分段812包括用于在聲學部件上保持襯墊的O環型保持項圈809。更有剛度的內部812也可以向外部分段中延伸以增加該分段的硬度。在一些示例中，可以在單一材料中布置可變硬度。
[0046]在一些示例中，襯墊的兩個區域由硅樹脂形成。硅樹脂可以用軟和更硬的硬度制作成單個部分。在雙注射(double-shot)制作工藝中，在兩個分段之間用強粘結劑將它們構造在一起。硅樹脂具有在寬溫度范圍內維持其性質的優點并且已知成功地使用于其持久地與人的皮膚接觸的應用中。硅樹脂也可以制作成不同顏色例如用于標識不同尺寸的襯墊或者允許定制。在一些示例中，可以使用其它材料、比如熱塑彈性體(TPE)。TPE類似于硅樹脂并且可以成本更低，但是抗熱性更差。可以使用材料的組合，其中有軟硅樹脂或者TPE外分段812和由比如ABS、聚碳酸酯或者尼龍這樣的材料制成的更硬內分段810。在一些示例中，整個襯墊可以由具有單個硬度的硅樹脂或者TPE制成，這代表在外分段812希望的軟度與內分段810需要的硬度之間的折衷。
[0047]圖8示出了電子器件模塊16、聲學驅動器模塊14和主體12的分解圖。電子器件模塊包括塑料罩402。
[0048]該罩(可以是多件)封裝用于無線接收音頻信號的電子電路(未示出)。聲學驅動器模塊14包括殼113、聲學驅動器116和殼115。示出了質量端口 122和抗性端口 124在殼113中的位置。也示出了 PEQ孔120在殼115上的位置。當組裝耳機10時，管口 126配合于主體12的出口分段15中。再次參照圖6，管口 126的外徑可以如箭頭702和704所示與出口分段15的內部尺度近似相同。
[0049]圖9示出了圖6的組件的一種變化。圖9的實現方式是圖6的實現方式的鏡像以表明耳機可以配置用于任一只耳。在圖9的實施方式中，管口的外部尺度如箭頭702’和704’所示小于出口分段15的對應內部尺度。尺度差異提供在管口與主體12的出口分段15之間的空間706。該空間允許主體15的下部與耳道更好地相符從而提供附加舒適性和穩定性。管口的剛性使出口分段有能力與耳道相符而不明顯改變通向耳道的通道的形狀或者體積，因而耳機的聲學性能未受耳朵尺寸或者幾何形狀的改變的明顯影響。管口的更小尺度可能不利地影響高頻(例如3kHz以上)。然而封入于電子器件模塊16中的用于無線接收音頻信號的電路可以限于接收上至僅約3kHz的音頻信號，因而受不利影響的高頻性能無損于耳機的總性能。一種允許耳機更響亮播放的方式在于過激勵聲學驅動器。聲學驅動器的過激勵往往引入失真并且不利地影響帶寬。
[0050]圖10示出了在去除出口分段15和管口 126的部分時的主體12。出口分段15的內部和管口 126的外部均為橢圓形。管口外部由線702’代表的短軸為4.05mm。出口分段15的內部由線704’代表的短軸為4.80mm。空間706在其最寬點的寬度為0.75mm。
[0051]一種實現良好聲學性能的方式是使用更大驅動器。更大聲學驅動器(例如15_標稱直徑的聲學驅動器)可以比常規更小聲學驅動器以更少失真并且以更佳帶寬和可理解性更響亮地播放。然而使用更大聲學驅動器具有一些弊端。直徑(標稱直徑加上外殼)大于11_的聲學驅動器不配合于許多人的外耳中。如果聲學驅動器定位于外耳以外，則質心可以明顯地在耳朵以外使得耳機不穩定并且往往從耳朵掉出。這一問題因存在相對于耳機的其它部件可能沉重并且從頭部這一側更遠離地移動質心的電子器件模塊而惡化。
[0052]如圖2的視圖B和視圖E中最佳所示，聲學驅動器模塊相對于定位和保持裝置20的平面以及電子器件模塊12的平面向內和向前傾斜。向內傾斜相對于與定位和保持裝置20或者電子器件模塊12或者二者基本上平行的聲學驅動器模塊偏移重心。與向內傾斜組合的向前傾斜允許聲學驅動器模塊更多配合于耳朵的外耳以內從而增加耳機的穩定性。
【權利要求】
1.一種耳機,包括: 聲學驅動器，具有聲音福射表面； 容納所述聲學驅動器的外殼；以及 可移除的耳朵接口，包括: 主體部分，配合于耳屏和對耳屏之下并且當由用戶佩戴時占據所述用戶耳朵的下部外耳， 出口，從所述主體部分延伸并且當由所述用戶佩戴時至少向所述用戶耳朵的耳道入口中延伸，以及 定位和保持結構，從所述主體部分延伸并且結束于最頂端，其中所述定位和保持結構由順應性材料形成，并且當所述耳朵接口配合到所述用戶的耳朵中時基本上沿著所述定位和保持結構的整個長度向所述用戶的耳朵的對耳輪施加壓力，并且所述定位和保持結構的所述最頂端位于所述用戶的耳朵的耳輪的基部下的所述對耳輪的末端處。
2.根據權利要求1所述的耳機，其中: 所述聲音福射表面沿著第一軸移動； 所述外殼包括聲學耦合至所述聲學驅動器的前室和聲學耦合至所述前室的管口，所述管口沿著不平行于所述第一軸的第二軸從所述前室朝著所述用戶的耳朵的耳道延伸；并且所述耳朵接口的所述出口至少部分圍繞所述外殼的所述管口。
3.根據權利要求1所述的耳機，其中: 所述定位和保持結構當不由所述用戶佩戴時位于平面中，并且所述定位和保持結構所位于的所述平面相對于通過所述主體的中心的平面傾斜，使得所述定位和保持結構當被佩戴時從所述用戶的頭部的側部向外傾斜。
4.根據權利要求1所述的耳機，其中: 所述定位和保持結構當不由所述用戶佩戴時位于平面中，并且所述定位和保持結構在所述平面中大體上彎曲，并且在趨于挺直所述定位和保持結構的方向中比在趨于增加曲率的方向中具有更大的剛度。
5.根據權利要求1所述的耳機，其中: 所述定位和保持結構具有橢圓形橫截面，其中平行于所述對耳輪的接觸表面的尺度比與所述對耳輪的接觸表面垂直的尺度更大。
6.根據權利要求1所述的耳機，其中: 所述定位和保持結構包括外邊和內邊，各自從所述基部延伸并且在距所述基部一定距離的頂端相遇， 所述外邊沿著其長度具有不同的曲率半徑，包括所述基部處的具有第一曲率半徑的第一分段和靠近所述頂端的具有比所述第一曲率半徑更大的第二曲率半徑的第二分段，使得所述外邊靠近所述基部更多銳利地彎曲并且靠近所述頂端更不銳利地彎曲。
7.一種用于耳機的定位和保持結構，所述定位和保持結構包括外邊和內邊，各自從基部延伸以便被耦合到所述耳機并且在距所述基部一定距離的頂端相遇， 其中所述基部包括襯墊結構，所述襯墊結構被成形為當所述耳機佩戴在用戶的耳朵中時基本上充滿所述用戶的外耳， 所述外邊沿著其長度具有不同的曲率半徑，包括所述基部處的具有第一曲率半徑的第一分段和靠近所述頂端的具有比所述第一曲率半徑更大的第二曲率半徑的第二分段，使得所述外邊靠近所述基部更多銳利地彎曲并且靠近所述頂端更不銳利地彎曲。
【文檔編號】H04R1/10GK104185108SQ201410423949
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2011年2月14日 優先權日:2010年8月16日
【發明者】R·C·西爾維斯特里, E·M·華萊士, K·P·安農齊雅托, I·M·科利爾, M·莫納漢 申請人:伯斯有限公司